JPS61208788A - ア−ク加熱用炉外精錬装置 - Google Patents

ア−ク加熱用炉外精錬装置

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JPS61208788A
JPS61208788A JP60050943A JP5094385A JPS61208788A JP S61208788 A JPS61208788 A JP S61208788A JP 60050943 A JP60050943 A JP 60050943A JP 5094385 A JP5094385 A JP 5094385A JP S61208788 A JPS61208788 A JP S61208788A
Authority
JP
Japan
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electrode
furnace
gas
molten steel
arc heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP60050943A
Other languages
English (en)
Inventor
和彦 松尾
輝之 長谷川
桑野 清吾
隆二 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Priority to US06/782,525 priority patent/US4674101A/en
Priority to EP85112612A priority patent/EP0177908B1/en
Priority to DE8585112612T priority patent/DE3581579D1/de
Priority to KR1019850007457A priority patent/KR900002573B1/ko
Priority to CA000492825A priority patent/CA1273044A/en
Publication of JPS61208788A publication Critical patent/JPS61208788A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、精錬炉内の溶鋼上のスラグ中に電極を浸漬
し、電極と溶鋼との間にアークを形成して溶鋼を加熱す
るアーク加熱用炉外精錬装置に関し、特に、精錬炉蓋と
電極との間のシール性を向上させたアーク加熱用炉外精
錬装置に関する。
〔従来の技術〕
アーク加熱用炉外精錬装置においては、第5図に示すよ
うに、取鍋l内の溶鋼2上のスラグ3中に円柱上の電極
4が浸漬されている。この電極4は取t4Jの炉蓋5に
設けられた電極挿通孔6を介して炉内に挿入されている
。溶鋼2中には、耐火物性のランス8が浸漬されておシ
ランス8を介してArがスが溶鋼中に吹き込まれる。
そして溶鋼中に吹き込まれたArガスにより溶鋼を攪拌
しつつ、電極4に通電して電極4と溶鋼2との間にアー
クを形成することによl) 、Arガス雰囲気下で溶鋼
2が加熱される。このような炉外精錬装置により、転炉
出鋼後の溶鋼の温度が調節されると共に、成分調整もな
される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来、アーク加熱処理時に1挿通孔6に
おける電極4と炉蓋5゛との間の間隙からフレームが発
生し、この挿通孔を通る上昇気流が発生する。そうする
と炉蓋5と取鍋1との間の鍋縁シール部材7を介して炉
内に外気が吸い込まれ、この外気が上昇気流にのシミ極
4に沿って炉外に逃げる。これにより、取蓋1内の溶鋼
が再酸化されると共に、溶鋼の窒素〔N〕ピックアップ
現象が生じ、溶鋼中の[N]が上昇するという問題があ
る。
従来、電極4と炉誓5との間を遮蔽するために挿通孔6
にシール装置が設置されておす、挿通孔6の近傍の電極
4の周囲にArがスが吹き付けられている。しかしなが
ら、このがスシールは、挿通孔6から出てくる上昇気流
によって上一方に押し上げられてしまい、十分な遮蔽作
用を有していない。このため、従来のシール装置におい
ては溶鋼の再酸化及びCH3ピ、ファラデを十分に防止
できないと共に、溶鋼の再酸化等を極力防ぐために大量
のシールがス(Arガス)を使用する必要がある。例え
ば、溶鋼の〔N〕ピ。
クアップ速度をO乃至0.O5ppm7分にするために
は、シール用Arガスを約300 Nm” 7時だけ使
用する必要があシ、精錬コストを高める要因になってい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、斯る事情に鑑みてなされたものであって、
アーク加熱時における電極及び炉蓋間のシール性を高め
ることができ、またシール用ガスの使用量を低減させる
ことができるアーク加熱用炉外精錬装置を提供すること
を目的とする。
この発明に係るアーク加熱用炉外精錬装置は、精錬炉と
、精錬炉内の溶鋼上のスラグ中に浸漬され溶鋼との間に
アークを形成する棒状の電極と、電極を挿通させる挿通
孔が設けられ精錬炉を覆う炉蓋と、挿通孔において電極
の周囲を電極軸を中心として回転するガス流を形成しこ
のガス流によシミ極と炉蓋との間を外気から遮蔽するが
スシール手段と、を有することを特徴とする。
〔実施例〕
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て説明する。第1図は電極10の近傍を示す平面図、第
2図は同じくその縦断面図である。炉蓋の鉄皮11に電
極挿通用の挿通孔ル14が嵌合されている。キャップシ
ール13及ヒヘースシール14は耐火物でつくられ、例
えばAL203904及び81021096からなル耐
火物で形成されている。上方のキャップシール13は電
極10の外径よシ微少寸法だけ大きな内径を有し、電極
1oがキャップシール13に対して、上下動可能になっ
ている。キャップシール13と鉄皮11との間に配設さ
れるペースシール14は、電極1oの直径よシ大きな内
径を有しておシ、ペースシール14の内周面と電極10
との間に間隙が形成されるようになっている。ペースシ
ール14の上面には凹所が形成されておシ、電極1oに
嵌合した状態のキヤ。
プシール13がこの凹所内にてペースシール14に摺接
しつつ水平方向に移動することができるようになってい
る。ペースシール14の下面は鉄皮11上に固定されて
いる。
ペースシール14には電極10を中心とする半円に沿っ
て一対のガス通流道21が内股されており、このがス通
流道21はガス供給道2゜を介して外部のガス供給源に
接続されている。
各ガス通流道21には、水平方向に伸びる複数個の水平
吐出孔22及び垂直下方に伸びる複数個の垂直吐出孔2
3が形成されている。水平吐出孔22からは水平方向に
ガスがパージされるようになっておシ、これにより炉内
から上昇してくるフレームが遮断される。また、垂直吐
出孔からは、垂直下方にガスがノJ?−ジされるように
なっており、挿通孔12ヘスプラツシユが付着すること
を防止するようになっていて、これによシミ極によるス
パークが防止される。
各水平吐出孔22は、ガス通流道2ノから電極10の中
心に沿う方向に対し所定の角度で同一方向に傾斜してお
り、これにより水平吐出孔22からペースシール14と
電極1oとの間隙に吐出されるガスは、電極1oの周囲
に電極軸大中心として旋回するように同一方向に流動す
る。このようなガスの旋回流動によってフレームが遮断
され、炉内からの上昇気流が遮断される。水平吐出孔2
2は、電極10の囲りに充分なガスの旋回流を形成して
シール性を高めるためには、半円に沿って少くとも4個
形成するのが好ましい。第3図は、不活性ガス流量が1
00100N時である場合の水平吐出孔22の吐出方向
とシール性との関係を示すグラフ図である。
第3図において、横軸は水平吐出孔22の吐出方向が電
極10の中心に向う方向に対して傾斜する角度を示し、
縦軸は〔N〕ピックア、プ速度[xlOppm/分]を
示す。つまり、水平吐出孔22の角度がOである場合に
吐出孔22からのガス流は電極10に向って進み、角度
が大きくなるにつれて水平吐出孔22からの吐出流は電
極中心に向う方向から一層強く傾斜してゆく。
第3図から明らかなように、水平吐出孔22の孔22の
傾斜角度が増大して、よシ強力な旋回流が形成されるに
つれて、〔N〕ピックアップ速度が低下する。第3図か
られかるように、水平吐出孔22を電極中心に向う方向
に対し、10度以上傾斜させることによって、〔N〕ビ
ックア    ′ツブ速度を、従来のように吐出流が電
極中心に向う場合に比べて、大幅に低下させることかで
きる。
このように構成されるアーク加熱用炉外精錬装置におい
ては、電極10と溶鋼との間にアークを形成して溶鋼を
アーク加熱すると、炉内からフレームが電極孔12に向
けて上昇し、またスプラッシュが電極孔12に向けて飛
散してくるが、ガス供給道20に連結されたArガス等
の不活性ガス供給源から、ガス通流道21に不活性ガス
が供給されており、この不活性ガスは水平吐出孔22及
び垂直吐出孔23を介して電極ておシ、挿通孔12に向
けて飛散してぐるスプラッシュが挿通孔12の近傍に付
着することを防止している。また水平吐出孔22から電
極10とペースシール14との間の間隙に吐出される不
活性ガスは電極10を中心として一方向(第1図におい
て反時計方向)に旋回するように流動している。このよ
うな不活性ガスの水平旋回流動によシ、炉内から上昇し
てくるフレームが遮断され、挿通孔12を介して挿通孔
12を通るガス上昇流が形成されることが防止される。
従って、炉内は正圧に保持され、炉蓋と取鍋との間から
外気が炉内に吸引されることもなく、炉内は不活性がス
雰囲化に保持される。このため溶鋼が再酸化することが
防止され、溶鋼の〔N〕ピ、クア、プが防止される。
第4図はこの発明の効果を示すグラフであって、このが
スシールにおける不活性がスの吐出量と、〔N〕ピ、ク
ア、プ速度との間の関係を示すグラフ図である。各測定
データーは、容量が250トンの取鍋を使用し、トラン
ス容量が35.000 kVA、2次電圧が310乃至
510V%電極直径が18インチであるアーク加熱装置
を使用し、最大4.5℃/分の溶鋼昇熱速度で溶鋼を加
熱した場合のデーターである。図中、白丸はこの発明に
よシガス吐出方向を電極中心に向う方向に対して傾斜さ
せた場合のものであり、黒丸は従来のようにがス吐出方
向が電極中心に向う場合のものである。なお、アーク加
熱処理時間は、いづれの場合も40乃至55分である。
第4図から明らかなように、がス吐出方向が電極中心に
向う場合には、がス吐出流が直接電極の表面に衝突し、
ガス吐出流の強度が減じられる。このため、炉内から上
昇してくる上昇気流によってシール用不活性がスが上方
に押し上げられ、炉蓋と取鍋との間から挿通孔に向う炉
内上昇気流を抑制することはできない。このため、第4
図のように従来は[N)ビックア、デ速度カ高く、これ
を0.O5ppm7分以下におさえるためには、不活性
ガス吐出量を30ONm’/時以上供給する必要がある
。これに対し、この発明による場合には、不活性ガス吐
出量が10100N/時以上になると[N)ピックアッ
プ速度が0.O5ppm/分以下になり、少量の不活性
ガス量で[N)ピックアップ速度を0.05 ppm/
分以下の低い値に抑制することができる。これは、この
発明においては水平吐出孔22から吐出される不活性ガ
スが電極10の周囲に強力な旋回流を形成し、炉内から
発生するフレーム及び上昇気流を、有効に遮断するから
である。
〔発明の効果〕
この発明によれば挿通孔近傍の電極の周囲に不活性がス
の強力な旋回流が形成されるので、電極と炉蓋との間の
シール性が高く、炉内から発生するフレーム及び炉内の
上昇気流をこの旋回流により有効に遮断することができ
る。従って炉内を正圧にして、外気の吸引を防止するこ
とができるので、溶鋼の再酸化及び(N)ピックアップ
を有効に抑制することができる。このため、溶鋼の再酸
化及び(N〕ピックアップを確実に防止することができ
ると共に、ガスシールのための不活性ガス量を低減する
ことができ精錬コストヲ低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例に係るアーク加熱用炉外精錬
装置の電極周辺を示す平面図、第2図は同じくその縦断
面図、@3図はシールガス吐出方向とINN)ピックア
ップ速度との関係を示すグラフ図、第4図はこの発明の
効果を示すグラフ図、第5図は従来のアーク加熱装置を
示す図である。 10・・・電極、11・・・鉄皮、12・・・挿通孔、
13・・・キャップシール、14・・・ペースシール、
20・・・ガス供給道、21・・・ガス通流道、22・
・・水平吐出孔、23・・・垂直吐出孔。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 水苧吐畝恥□砿薪角度儂)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 精錬炉と、精錬炉内の溶鋼上のスラグ中に浸漬され溶鋼
    との間にアークを形成する棒状の電極と、電極を挿通さ
    せる挿通孔が設けられ精錬炉を覆う炉蓋と、挿通孔にお
    いて電極の周囲を電極軸を中心として回転するがス流を
    形成しこのガス流により電極と炉蓋との間を外気から遮
    蔽するガスシール手段と、を有することを特徴とするア
    ーク加熱用炉外精錬装置。
JP60050943A 1984-10-12 1985-03-14 ア−ク加熱用炉外精錬装置 Pending JPS61208788A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050943A JPS61208788A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 ア−ク加熱用炉外精錬装置
US06/782,525 US4674101A (en) 1984-10-12 1985-10-01 Arc-heating type extra-furnace refining apparatus
EP85112612A EP0177908B1 (en) 1984-10-12 1985-10-04 Arc-heating type extra-furnace refining apparatus
DE8585112612T DE3581579D1 (de) 1984-10-12 1985-10-04 Anlage zum frischen mit einem zusaetzlichen lichtbogenofen.
KR1019850007457A KR900002573B1 (ko) 1984-10-12 1985-10-10 아크 가열용 로외 정련 장치
CA000492825A CA1273044A (en) 1984-10-12 1985-10-11 Arc heating type extra-furnace refining apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050943A JPS61208788A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 ア−ク加熱用炉外精錬装置

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JPS61208788A true JPS61208788A (ja) 1986-09-17

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ID=12872902

Family Applications (1)

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JP60050943A Pending JPS61208788A (ja) 1984-10-12 1985-03-14 ア−ク加熱用炉外精錬装置

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JP (1) JPS61208788A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103799A (ja) * 1981-11-20 1983-06-20 コ−テツド・エレクトロ−ズ・リミテツド 電気ア−ク炉の電極密封装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103799A (ja) * 1981-11-20 1983-06-20 コ−テツド・エレクトロ−ズ・リミテツド 電気ア−ク炉の電極密封装置

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